高中数学人教A版(2019)选修三 第六章 计数原理章节单元检测试卷
一、单选题
1.(2020高二下·栖霞月考)某学习小组、男女生共8人,现从男生中选2人,从女生中选1人,分别去做3种不同的工作,共有90种不同的选法,则男、女生人数为( )
A.男2人,女6人 B.男3人,女5人
C.男5人,女3人 D.男6人,女2人
2.(2018高二上·铜仁期中)现有4种不同的颜色要对图形中(如图)的四个部分涂色,要求有公共边的两部分不能用同一颜色,则不同的涂色方法有( )种.
A.24 B.30 C.48 D.50
3.(2019高二下·日照月考)上午要上语文、数学、体育和外语四门功课,而体育教师因故不能上第一节和第四节,则不同排课方案的种数是( )
A.24 B.12 C.20 D.22
4.(2020高二下·栖霞月考)关于 的说法,错误的是( )
A.展开式中的二项式系数之和为1024
B.展开式中第6项的二项式系数最大
C.展开式中第5项和第7项的二项式系数最大
D.展开式中第6项的系数最小
5.(2020高二下·栖霞月考) 的展开式中 的系数是( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
6.(x2﹣x+1)3展开式中x项的系数为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
7.(2020高二下·栖霞月考)设 ,则 的值为( )
A.29 B.49 C.39 D.59
8.(2018高二下·通许期末)若 ,则 的值为( )
A.1 B.-1 C.0 D.2
9.(2018高二下·葫芦岛期中)设 的展开式的各项系数绝对值之和为M,二项式系数之和为N,若M﹣N=240,则展开式中x的有理项的项数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.(2018高二下·葫芦岛期中)已知(a-x)5=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,若a2=80,则a0+a1+a2+…+a5= ( )
A.32 B.1 C.-243 D.1或-243
二、多选题
11.(2020高二下·泰安开学考)已知 的展开式中第5项与第7项的二项数系数相等,且展开式的各项系数之和为1024,则下列说法正确的是( )
A.展开式中奇数项的二项式系数和为256
B.展开式中第6项的系数最大
C.展开式中存在常数项
D.展开式中含 项的系数为45
12.(2019高二下·日照月考)对于二项式 ,以下判断正确的有( )
A.存在 ,展开式中有常数项;
B.对任意 ,展开式中没有常数项;
C.对任意 ,展开式中没有 的一次项;
D.存在 ,展开式中有 的一次项.
三、填空题
13.(2020高二下·栖霞月考)将5位志愿者分成3组,其中两组各2人,另一组1人,分赴世博会的三个不同场馆服务,不同的分配方案有 种(用数字作答);
14.(2020高二下·栖霞月考)如果把个位数是1,且恰有3个数字相同的四位数叫做“好数”,那么在由1,2,3,4四个数字组成的有重复数字的四位数中,“好数”共有 个.
15.(2018高二下·聊城期中)2018年3月22 日,中国杯四国足球邀请赛在南宁市体育中心开赛,小张带着儿子,女儿和爸爸、妈妈、弟弟一起去观看中国国家队与威尔士国家队的比赛,赛场-排有 个位置,若这 人并排而坐,则小张儿子、女儿三人中恰有两人相邻的坐法有 种.
16.(2018高二下·枣庄期末)若 ,则 .
17.(2018高二下·黑龙江期中) ,则 .
18.(2018高二下·聊城期中) 的展开式中含有 项的系数为 .
四、解答题
19.(2020高二下·栖霞月考)有4个不同的球,4个不同的盒子,把球全部放入盒子内.
(1)共有几种放法?
(2)恰有2个盒子不放球,有几种放法?
20.(2020高二下·栖霞月考)已知 的展开式的二项式系数之和为 ,且展开式中含 项的系数为 .
(1)求 的值;
(2)求 展开式中含 项的系数.
21.(2019高二下·潍坊期中)已知(x+ )n的展开式中前三项的系数成等差数列。
(1)求展开式的二项式系数的和;
(2)求展开式中含x2的项。
22.(2018高二下·枣庄期末)在 的展开式中,求:
(1)第3项的二项式系数及系数;
(2)含x2的项.
23.(2019高二下·日照月考)设 .
(1)求 的值;
(2)求 的值;
(3)求 的值
24.(2020高二下·栖霞月考)有3名男生、4名女生,在下列不同条件下,求不同的排列方法总数.
(1)选5人排成一排;
(2)排成前后两排,前排4人,后排3人;
(3)全体排成一排,甲不站排头也不站排尾;
(4)全体排成一排,女生必须站在一起;
(5)全体排成一排,男生互不相邻.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】设男生人数为 ,则女生人数为 ,
由题意可知 ,
即 ,解得 ,
所以男、女生人数分别为 ,
故答案为:B.
【分析】利用已知条件结合分步乘法计数原理以及排列数和组合数公式,从而求出男、女生人数。
2.【答案】C
【知识点】分步乘法计数原理
【解析】【解答】根据题意,对于区域A,有4种颜色可选,有4种涂色方法,
对于区域B,与区域A相邻,有3种颜色可选,有3种涂色方法,
对于区域C,与区域AB相邻,有2种颜色可选,有2种涂色方法,
对于区域D,与区域AC相邻,有2种颜色可选,有2种涂色方法,
则不同的涂色方法有4×3×2×2=48种;
故答案为:C.
【分析】分步计数原理,先对于区域A,有4种涂色方法,再依次涂区域B、C、D即可.
3.【答案】B
【知识点】分步乘法计数原理
【解析】【解答】由题意, 先排体育课,在第三、四节中安排体育课,有 中排法,
再将语文、数学、英语排在剩下的3节课中,由有 中排法,
由乘法原理可得,共有 中不同的排法。
故答案为:B
【分析】利用排列组合解决计数问题的方法结合乘法计数原理,得出不同排课方案的种数。
4.【答案】C
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】由二项式系数的性质知,二项式系数之和为210=1024,故A正确;
当 为偶数时,二项式系数最大的项是中间一项,故B正确,C错误;
因为展开式中第6项的系数是负数且其绝对值最大,所以是系数中最小的,故D正确.
故选:C
【分析】A. 根据二项式系数的性质,二项式系数之和为2n判断.
B. 根据二项式系数的性质,当 为偶数时,二项式系数最大的项是中间一项来判断.
C. 根据二项式系数的性质,当 为偶数时,二项式系数最大的项是中间一项来判断.
D. 根据二项式系数的性质和二项式系数和系数间的关系判断.
5.【答案】C
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】 的展开式的通项为 ,
的展开式的通项为 ,
因此, 的展开式的通项为 .
当 时有 且 或 且 两种情况,
则展开式中 的系数为(-10)+12=2.
故选:C
【分析】先分别写出 和 的展开式的通项,得到 的展开式的通项为 ,再令 求解.
6.【答案】A
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:(x2﹣x+1)3表示3个因式(x2﹣x+1)的积,故其中一个因式选﹣x,
其余的2个因式都取1,即可得到含x的项,
故含x项的系数为 (﹣1)=﹣3,
故选:A.
【分析】由题意利用乘方的意义,以及排列组合的知识,求得(x2﹣x+1)3展开式中x项的系数.
7.【答案】B
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】因为 , , , , 为正, , , , , 为负,
令 ,得 ,
故选:B.
【分析】根据二项式特点知, , , , , 为正, , , , , 为负,令 ,得 .
8.【答案】A
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【解答】令 得 ,令 得
故答案为:A
【分析】此题考察的是二项式定理的应用,结合二项式系数的性质,取特殊值x=1和x=-1代入二项式中得到二项式系数相关的式子,然后将所求的二项式系数相关式子代入平方差公式中求解出结果。
9.【答案】C
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【解答】解:由题意 , ,∴ ,解得 ,
则 展开式的通项为 ( ),易知 时, 为整数,对应项为有理项, 时,对应项为无理项,
∴有理项的项数为3.
故答案为:C.
【分析】M = ( 3 + 1 ) n = 4 n , N = 2 n,解得n = 4。再利用通项求出所有有理项。
10.【答案】B
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:由题意 ,∴ .
在 中令 得 .
故答案为:B.
【分析】先利用通项求出a,再令 x = 1 。
11.【答案】B,C,D
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】由二项式的展开式中第5项与第7项的二项数系数相等可知 ,
又展开式的各项系数之和为1024,即当 时, ,所以 ,
所以二项式为 ,
则二项式系数和为 ,则奇数项的二项式系数和为 ,A不符合题意;
由 可知展开式共有11项,中间项的二项式系数最大,即第6项的二项式系数最大,
因为 与 的系数均为1,则该二项式展开式的二项式系数与系数相同,所以第6项的系数最大,B符合题意;
若展开式中存在常数项,由通项 可得 ,解得 ,C符合题意;
由通项 可得 ,解得 ,所以系数为 ,D符合题意,
故答案为:BCD
【分析】 由题意得Cn4=C6n再由组合数的性质求出n=10,再令x=1结合展开式的各项系数之和为1024求出a的值,利用二项式的展开式的性质即可判断四个选项.
12.【答案】A,D
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】设二项式 展开式的通项公式为 ,
则 ,
不妨令 ,则 时,展开式中有常数项,故答案A符合题意,B不符合题意;
令 ,则 时,展开式中有 的一次项,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:AD
【分析】利用二项式定理求出展开式中的通项公式,再利用特殊值法得出是否存在常数项和展开式中有没有x的一次项,从而选出正确的选项。
13.【答案】90
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】先选三个不同场馆中只去一名志愿者,共有 种选法;
剩下的两个场馆只需各取两名志愿者,共有 种选法,
由乘法原理得分配方案有 种,
故答案为:90.
【分析】利用已知条件结合乘法计数原理,再利用组合数公式,从而求出不同的分配方案的种数。
14.【答案】12
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】当相同的数字不是1时,有 个;
当相同的数字是1时,共有 个,
由分类加法计数原理知共有“好数” + =12个,
故答案为:12.
【分析】由已知利用“好数”的定义分两种情况讨论,分相同的数字不是1和是1时列式,结合分类加法计数原理,即可求出由1,2,3,4四个数字组成的有重复数字的四位数中,“好数”共有的个数。
15.【答案】432
【知识点】分步乘法计数原理;基本计数原理的应用
【解析】【解答】先把小张的爸爸、妈妈、弟弟三人排好,共 种,产生4个空档,
然后把小张、儿子、女儿三人分成两组,共 种,其中相邻两人之间有顺序,共 种,
这两组去插空,共 ,
∴小张、儿子、女儿三人中恰有两人相邻的坐法有 种,
故答案为:432
【分析】利用分步计数原理计算.分三步:第一步:先把小张的爸爸、妈妈、弟弟三人排好,第二步:把小张、儿子、女儿三人分成两组,第三步:在4个空位中任选2个,安排小张、儿子、女儿三人的2组,即可得答案.
16.【答案】
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】解:由题意 ,
得展开式的每一项的系数为 ,
所以
又由 ,且 ,
所以 .
【分析】利用,代入题目式子中,得到的式子实际为的系数,令x=1,代入,即可得出答案。
17.【答案】28
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】令 ,则 ,
设 的展开式含有 项, ,令 , ,所以 .
【分析】适用换元法,令,求出关于的系数,即可得出答案。
18.【答案】
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】(x﹣y)(2x+y)5的展开式中x3y3的系数,
即(2x+y)5的展开式中含x2y3的系数与含x3y2的系数和,
由 x5﹣r yr.
分别取r=2、3,
可得(x﹣y)(2x+y)5的展开式中x3y3的系数为 =40﹣80=﹣40.
故答案为:﹣40.
【分析】根据二项式展开式的通项公式求出展开式中含有x3y3项的系数.
19.【答案】(1)解:每一个球有4种放法,故共有44=256(种)
(2)解:恰有2个盒子不放球,也就是把4个不同的小球只放入2个盒子中,有两类放法;
第一类,1个盒子放3个小球,1个盒子放1个小球,先把小球分组,有 种,再放到2个小盒中有 种放法,共有 种方法;
第二类,2个盒子中各放2个小球有 种放法,
故恰有2个盒子不放球的方法共有 种放法.
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【分析】(1)明确共有4个球,每个球都有4种放法,盒子可以不放球,根据分步计数原理求解.(2)首先明确有两个盒子不放球的含义是将4个球放入2个盒子中,放球分为两类,一类是1个盒子放3个另一个放1个,二类是两个盒子各放2个,分别求出每一类的放法,再用加法计数原理求解.
20.【答案】解:由题意, ,则 ,由通项公式 ,则 ,所以 ,所以 ⑵求 展开式中含 项的系数. 解:本小题即求 展开式中含 项的系数, ,所以展开式中含 项的系数为 .
(1)解:由题意, ,则 ,由通项公式 ,则 ,所以 ,所以
(2)解:本小题即求 展开式中含 项的系数, ,所以展开式中含 项的系数为 .
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)二项式系数之和为: ,令 易求得 ,其次利用二项展开式的通项公式中令 ,易求得 ;(2)在前小题已求得的 的基础上,要求 展开式中求特定项(含 项)的系数,只需把两个二项式展开,对于 展开式中的常数项与 展开式中的 项的系数乘,一次项系数与其一次项系数乘,二次项系数与其常数项乘,再把所得值相加即为所求.
21.【答案】(1)解:二项展开式中前三项的系数依次为Cn0, Cn1, Cn1,
∴Cn0+ Cn1=2× Cn1,
n2-9n+8=0,解得:n=8或1(舍去),
二项展开式的二项式系数的和为C80+ C81+…+ C88=28=256
(2)解:通项公式Tr+1=C8r·x8-r·( )r=C8r·x8-r·( )r
=( )rC8r (0≤r≤8,且r∈N)
令8- r=2,∴r=4
故展开式中含x2的项为T5= x2
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)根据二项式展开式中前三项的系数成等差数列求出的值,再利用展开式的通项公式求出二项式系数的和;
(2)根据二项式展开式的通项公式得出 Tr+1=C8r·x8-r·( )r=C8r·x8-r·( )r ,求出展开式中含的项。
22.【答案】(1)解:第3项的二项式系数为 =15,
又T3=C (2 )42=24·C x,
所以第3项的系数为24C =240.
(2)解:Tk+1=C (2 )6-kk=(-1)k26-kC x3-k,
令3-k=2,得k=1.
所以含x2的项为第2项,且T2=-192x2
【知识点】二项式定理
【解析】【分析】(1)结合二项式系数公式,代入数据,即可得出答案。(2)结合二项式系数公式,代入数据,即可得出答案。
23.【答案】(1)解:令 ,得 .
令 ,得 .①
∴
(2)解:令 ,得 .② 与① 式联立,
① -② 得 ,
所以
(3)解: (令 )
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)利用特殊值法求出 的值。
(2)利用特殊值法联立作差求出 的值。
(3)利用特殊值法结合绝对值的定义求出 的值 。
24.【答案】(1)解:从7人中选5人排列,有 (种).
(2)解:分两步完成,先选4人站前排,有 种方法,余下3人站后排,有 种方法,共有 (种).
(3)解:(特殊元素优先法)先排甲,有5种方法,其余6人有 种排列方法,共有 (种).
(4)解:(捆绑法)将女生看作一个整体与3名男生一起全排列,有 种方法,再将女生全排列,有 种方法,共有 (种).
(5)解:(插空法)先排女生,有 种方法,再在女生之间及首尾5个空位中任选3个空位安排男生,有 种方法,共有 (种).
【知识点】排列及排列数公式
【解析】【分析】(1)按照排列的定义求解(2)分两步完成,先选4人站前排进行排列,余下3人站后排进行排列,然后相乘求解(3)先考虑甲,再其余6人进行排列,然后相乘求解.(4)将女生看作一个整体与3名男生一起全排列,再将女生全排列,然后相乘求解.(5)先排女生,再在女生之间及首尾5个空位中任选3个空位安排男生,然后相乘求解.
1 / 1高中数学人教A版(2019)选修三 第六章 计数原理章节单元检测试卷
一、单选题
1.(2020高二下·栖霞月考)某学习小组、男女生共8人,现从男生中选2人,从女生中选1人,分别去做3种不同的工作,共有90种不同的选法,则男、女生人数为( )
A.男2人,女6人 B.男3人,女5人
C.男5人,女3人 D.男6人,女2人
【答案】B
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】设男生人数为 ,则女生人数为 ,
由题意可知 ,
即 ,解得 ,
所以男、女生人数分别为 ,
故答案为:B.
【分析】利用已知条件结合分步乘法计数原理以及排列数和组合数公式,从而求出男、女生人数。
2.(2018高二上·铜仁期中)现有4种不同的颜色要对图形中(如图)的四个部分涂色,要求有公共边的两部分不能用同一颜色,则不同的涂色方法有( )种.
A.24 B.30 C.48 D.50
【答案】C
【知识点】分步乘法计数原理
【解析】【解答】根据题意,对于区域A,有4种颜色可选,有4种涂色方法,
对于区域B,与区域A相邻,有3种颜色可选,有3种涂色方法,
对于区域C,与区域AB相邻,有2种颜色可选,有2种涂色方法,
对于区域D,与区域AC相邻,有2种颜色可选,有2种涂色方法,
则不同的涂色方法有4×3×2×2=48种;
故答案为:C.
【分析】分步计数原理,先对于区域A,有4种涂色方法,再依次涂区域B、C、D即可.
3.(2019高二下·日照月考)上午要上语文、数学、体育和外语四门功课,而体育教师因故不能上第一节和第四节,则不同排课方案的种数是( )
A.24 B.12 C.20 D.22
【答案】B
【知识点】分步乘法计数原理
【解析】【解答】由题意, 先排体育课,在第三、四节中安排体育课,有 中排法,
再将语文、数学、英语排在剩下的3节课中,由有 中排法,
由乘法原理可得,共有 中不同的排法。
故答案为:B
【分析】利用排列组合解决计数问题的方法结合乘法计数原理,得出不同排课方案的种数。
4.(2020高二下·栖霞月考)关于 的说法,错误的是( )
A.展开式中的二项式系数之和为1024
B.展开式中第6项的二项式系数最大
C.展开式中第5项和第7项的二项式系数最大
D.展开式中第6项的系数最小
【答案】C
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】由二项式系数的性质知,二项式系数之和为210=1024,故A正确;
当 为偶数时,二项式系数最大的项是中间一项,故B正确,C错误;
因为展开式中第6项的系数是负数且其绝对值最大,所以是系数中最小的,故D正确.
故选:C
【分析】A. 根据二项式系数的性质,二项式系数之和为2n判断.
B. 根据二项式系数的性质,当 为偶数时,二项式系数最大的项是中间一项来判断.
C. 根据二项式系数的性质,当 为偶数时,二项式系数最大的项是中间一项来判断.
D. 根据二项式系数的性质和二项式系数和系数间的关系判断.
5.(2020高二下·栖霞月考) 的展开式中 的系数是( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
【答案】C
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】 的展开式的通项为 ,
的展开式的通项为 ,
因此, 的展开式的通项为 .
当 时有 且 或 且 两种情况,
则展开式中 的系数为(-10)+12=2.
故选:C
【分析】先分别写出 和 的展开式的通项,得到 的展开式的通项为 ,再令 求解.
6.(x2﹣x+1)3展开式中x项的系数为( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
【答案】A
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:(x2﹣x+1)3表示3个因式(x2﹣x+1)的积,故其中一个因式选﹣x,
其余的2个因式都取1,即可得到含x的项,
故含x项的系数为 (﹣1)=﹣3,
故选:A.
【分析】由题意利用乘方的意义,以及排列组合的知识,求得(x2﹣x+1)3展开式中x项的系数.
7.(2020高二下·栖霞月考)设 ,则 的值为( )
A.29 B.49 C.39 D.59
【答案】B
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】因为 , , , , 为正, , , , , 为负,
令 ,得 ,
故选:B.
【分析】根据二项式特点知, , , , , 为正, , , , , 为负,令 ,得 .
8.(2018高二下·通许期末)若 ,则 的值为( )
A.1 B.-1 C.0 D.2
【答案】A
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【解答】令 得 ,令 得
故答案为:A
【分析】此题考察的是二项式定理的应用,结合二项式系数的性质,取特殊值x=1和x=-1代入二项式中得到二项式系数相关的式子,然后将所求的二项式系数相关式子代入平方差公式中求解出结果。
9.(2018高二下·葫芦岛期中)设 的展开式的各项系数绝对值之和为M,二项式系数之和为N,若M﹣N=240,则展开式中x的有理项的项数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【解答】解:由题意 , ,∴ ,解得 ,
则 展开式的通项为 ( ),易知 时, 为整数,对应项为有理项, 时,对应项为无理项,
∴有理项的项数为3.
故答案为:C.
【分析】M = ( 3 + 1 ) n = 4 n , N = 2 n,解得n = 4。再利用通项求出所有有理项。
10.(2018高二下·葫芦岛期中)已知(a-x)5=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,若a2=80,则a0+a1+a2+…+a5= ( )
A.32 B.1 C.-243 D.1或-243
【答案】B
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:由题意 ,∴ .
在 中令 得 .
故答案为:B.
【分析】先利用通项求出a,再令 x = 1 。
二、多选题
11.(2020高二下·泰安开学考)已知 的展开式中第5项与第7项的二项数系数相等,且展开式的各项系数之和为1024,则下列说法正确的是( )
A.展开式中奇数项的二项式系数和为256
B.展开式中第6项的系数最大
C.展开式中存在常数项
D.展开式中含 项的系数为45
【答案】B,C,D
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】由二项式的展开式中第5项与第7项的二项数系数相等可知 ,
又展开式的各项系数之和为1024,即当 时, ,所以 ,
所以二项式为 ,
则二项式系数和为 ,则奇数项的二项式系数和为 ,A不符合题意;
由 可知展开式共有11项,中间项的二项式系数最大,即第6项的二项式系数最大,
因为 与 的系数均为1,则该二项式展开式的二项式系数与系数相同,所以第6项的系数最大,B符合题意;
若展开式中存在常数项,由通项 可得 ,解得 ,C符合题意;
由通项 可得 ,解得 ,所以系数为 ,D符合题意,
故答案为:BCD
【分析】 由题意得Cn4=C6n再由组合数的性质求出n=10,再令x=1结合展开式的各项系数之和为1024求出a的值,利用二项式的展开式的性质即可判断四个选项.
12.(2019高二下·日照月考)对于二项式 ,以下判断正确的有( )
A.存在 ,展开式中有常数项;
B.对任意 ,展开式中没有常数项;
C.对任意 ,展开式中没有 的一次项;
D.存在 ,展开式中有 的一次项.
【答案】A,D
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】设二项式 展开式的通项公式为 ,
则 ,
不妨令 ,则 时,展开式中有常数项,故答案A符合题意,B不符合题意;
令 ,则 时,展开式中有 的一次项,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:AD
【分析】利用二项式定理求出展开式中的通项公式,再利用特殊值法得出是否存在常数项和展开式中有没有x的一次项,从而选出正确的选项。
三、填空题
13.(2020高二下·栖霞月考)将5位志愿者分成3组,其中两组各2人,另一组1人,分赴世博会的三个不同场馆服务,不同的分配方案有 种(用数字作答);
【答案】90
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】先选三个不同场馆中只去一名志愿者,共有 种选法;
剩下的两个场馆只需各取两名志愿者,共有 种选法,
由乘法原理得分配方案有 种,
故答案为:90.
【分析】利用已知条件结合乘法计数原理,再利用组合数公式,从而求出不同的分配方案的种数。
14.(2020高二下·栖霞月考)如果把个位数是1,且恰有3个数字相同的四位数叫做“好数”,那么在由1,2,3,4四个数字组成的有重复数字的四位数中,“好数”共有 个.
【答案】12
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】当相同的数字不是1时,有 个;
当相同的数字是1时,共有 个,
由分类加法计数原理知共有“好数” + =12个,
故答案为:12.
【分析】由已知利用“好数”的定义分两种情况讨论,分相同的数字不是1和是1时列式,结合分类加法计数原理,即可求出由1,2,3,4四个数字组成的有重复数字的四位数中,“好数”共有的个数。
15.(2018高二下·聊城期中)2018年3月22 日,中国杯四国足球邀请赛在南宁市体育中心开赛,小张带着儿子,女儿和爸爸、妈妈、弟弟一起去观看中国国家队与威尔士国家队的比赛,赛场-排有 个位置,若这 人并排而坐,则小张儿子、女儿三人中恰有两人相邻的坐法有 种.
【答案】432
【知识点】分步乘法计数原理;基本计数原理的应用
【解析】【解答】先把小张的爸爸、妈妈、弟弟三人排好,共 种,产生4个空档,
然后把小张、儿子、女儿三人分成两组,共 种,其中相邻两人之间有顺序,共 种,
这两组去插空,共 ,
∴小张、儿子、女儿三人中恰有两人相邻的坐法有 种,
故答案为:432
【分析】利用分步计数原理计算.分三步:第一步:先把小张的爸爸、妈妈、弟弟三人排好,第二步:把小张、儿子、女儿三人分成两组,第三步:在4个空位中任选2个,安排小张、儿子、女儿三人的2组,即可得答案.
16.(2018高二下·枣庄期末)若 ,则 .
【答案】
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】解:由题意 ,
得展开式的每一项的系数为 ,
所以
又由 ,且 ,
所以 .
【分析】利用,代入题目式子中,得到的式子实际为的系数,令x=1,代入,即可得出答案。
17.(2018高二下·黑龙江期中) ,则 .
【答案】28
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】令 ,则 ,
设 的展开式含有 项, ,令 , ,所以 .
【分析】适用换元法,令,求出关于的系数,即可得出答案。
18.(2018高二下·聊城期中) 的展开式中含有 项的系数为 .
【答案】
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】(x﹣y)(2x+y)5的展开式中x3y3的系数,
即(2x+y)5的展开式中含x2y3的系数与含x3y2的系数和,
由 x5﹣r yr.
分别取r=2、3,
可得(x﹣y)(2x+y)5的展开式中x3y3的系数为 =40﹣80=﹣40.
故答案为:﹣40.
【分析】根据二项式展开式的通项公式求出展开式中含有x3y3项的系数.
四、解答题
19.(2020高二下·栖霞月考)有4个不同的球,4个不同的盒子,把球全部放入盒子内.
(1)共有几种放法?
(2)恰有2个盒子不放球,有几种放法?
【答案】(1)解:每一个球有4种放法,故共有44=256(种)
(2)解:恰有2个盒子不放球,也就是把4个不同的小球只放入2个盒子中,有两类放法;
第一类,1个盒子放3个小球,1个盒子放1个小球,先把小球分组,有 种,再放到2个小盒中有 种放法,共有 种方法;
第二类,2个盒子中各放2个小球有 种放法,
故恰有2个盒子不放球的方法共有 种放法.
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【分析】(1)明确共有4个球,每个球都有4种放法,盒子可以不放球,根据分步计数原理求解.(2)首先明确有两个盒子不放球的含义是将4个球放入2个盒子中,放球分为两类,一类是1个盒子放3个另一个放1个,二类是两个盒子各放2个,分别求出每一类的放法,再用加法计数原理求解.
20.(2020高二下·栖霞月考)已知 的展开式的二项式系数之和为 ,且展开式中含 项的系数为 .
(1)求 的值;
(2)求 展开式中含 项的系数.
【答案】解:由题意, ,则 ,由通项公式 ,则 ,所以 ,所以 ⑵求 展开式中含 项的系数. 解:本小题即求 展开式中含 项的系数, ,所以展开式中含 项的系数为 .
(1)解:由题意, ,则 ,由通项公式 ,则 ,所以 ,所以
(2)解:本小题即求 展开式中含 项的系数, ,所以展开式中含 项的系数为 .
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)二项式系数之和为: ,令 易求得 ,其次利用二项展开式的通项公式中令 ,易求得 ;(2)在前小题已求得的 的基础上,要求 展开式中求特定项(含 项)的系数,只需把两个二项式展开,对于 展开式中的常数项与 展开式中的 项的系数乘,一次项系数与其一次项系数乘,二次项系数与其常数项乘,再把所得值相加即为所求.
21.(2019高二下·潍坊期中)已知(x+ )n的展开式中前三项的系数成等差数列。
(1)求展开式的二项式系数的和;
(2)求展开式中含x2的项。
【答案】(1)解:二项展开式中前三项的系数依次为Cn0, Cn1, Cn1,
∴Cn0+ Cn1=2× Cn1,
n2-9n+8=0,解得:n=8或1(舍去),
二项展开式的二项式系数的和为C80+ C81+…+ C88=28=256
(2)解:通项公式Tr+1=C8r·x8-r·( )r=C8r·x8-r·( )r
=( )rC8r (0≤r≤8,且r∈N)
令8- r=2,∴r=4
故展开式中含x2的项为T5= x2
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)根据二项式展开式中前三项的系数成等差数列求出的值,再利用展开式的通项公式求出二项式系数的和;
(2)根据二项式展开式的通项公式得出 Tr+1=C8r·x8-r·( )r=C8r·x8-r·( )r ,求出展开式中含的项。
22.(2018高二下·枣庄期末)在 的展开式中,求:
(1)第3项的二项式系数及系数;
(2)含x2的项.
【答案】(1)解:第3项的二项式系数为 =15,
又T3=C (2 )42=24·C x,
所以第3项的系数为24C =240.
(2)解:Tk+1=C (2 )6-kk=(-1)k26-kC x3-k,
令3-k=2,得k=1.
所以含x2的项为第2项,且T2=-192x2
【知识点】二项式定理
【解析】【分析】(1)结合二项式系数公式,代入数据,即可得出答案。(2)结合二项式系数公式,代入数据,即可得出答案。
23.(2019高二下·日照月考)设 .
(1)求 的值;
(2)求 的值;
(3)求 的值
【答案】(1)解:令 ,得 .
令 ,得 .①
∴
(2)解:令 ,得 .② 与① 式联立,
① -② 得 ,
所以
(3)解: (令 )
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)利用特殊值法求出 的值。
(2)利用特殊值法联立作差求出 的值。
(3)利用特殊值法结合绝对值的定义求出 的值 。
24.(2020高二下·栖霞月考)有3名男生、4名女生,在下列不同条件下,求不同的排列方法总数.
(1)选5人排成一排;
(2)排成前后两排,前排4人,后排3人;
(3)全体排成一排,甲不站排头也不站排尾;
(4)全体排成一排,女生必须站在一起;
(5)全体排成一排,男生互不相邻.
【答案】(1)解:从7人中选5人排列,有 (种).
(2)解:分两步完成,先选4人站前排,有 种方法,余下3人站后排,有 种方法,共有 (种).
(3)解:(特殊元素优先法)先排甲,有5种方法,其余6人有 种排列方法,共有 (种).
(4)解:(捆绑法)将女生看作一个整体与3名男生一起全排列,有 种方法,再将女生全排列,有 种方法,共有 (种).
(5)解:(插空法)先排女生,有 种方法,再在女生之间及首尾5个空位中任选3个空位安排男生,有 种方法,共有 (种).
【知识点】排列及排列数公式
【解析】【分析】(1)按照排列的定义求解(2)分两步完成,先选4人站前排进行排列,余下3人站后排进行排列,然后相乘求解(3)先考虑甲,再其余6人进行排列,然后相乘求解.(4)将女生看作一个整体与3名男生一起全排列,再将女生全排列,然后相乘求解.(5)先排女生,再在女生之间及首尾5个空位中任选3个空位安排男生,然后相乘求解.
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